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品牌： |
嘉城 |
所在地： |
内蒙古 呼和浩特市 |
起订： |
≥1 吨 |
供货总量： |
1000 吨 |
有效期至： |
长期有效 |
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11 |
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详情介绍
碳酸钠(Sodium Carbonate)，是一种无机化合物，化学式为Na2CO3，分子量105.99 ，又叫纯碱，但分类属于盐，不属于碱，国际贸易中又名苏打或碱灰。碳酸钠是一种白色粉末，无味无臭，易溶于水，水溶液呈强碱性，在潮湿的空气里会吸潮结块，部分变为碳酸氢钠。碳酸钠的制法有联合制碱法、氨碱法、路布兰法等，也可由天然碱加工精制。它是一种重要的无机化工原料，主要用于平板玻璃、玻璃制品和陶瓷釉的生产。还广泛用于生活洗涤、酸类中和以及食品加工等。
百科图谱
碳酸钠
物理性质
碳酸钠常温下为白色无气味的粉末或颗粒，密度为2.54g/cm3，熔点为856ºC。易溶于水，还溶于甘油，20℃时每一百克水能溶解20克碳酸钠，35.4℃时溶解度最大，100克水中可溶解49.7克碳酸钠，微溶于无水乙醇，难溶于丙醇，1%水溶液PH为11.5，在水溶液或熔融状态下能导电，并且水溶液有涩味和滑腻感。碳酸钠有吸水性，露置空气中逐渐吸收 1mol/L水分（约=15%）。其水合物有Na2CO3·H2O，Na2CO3·7H2O和Na2CO3·10H2O [6] 。
化学性质
碳酸钠的水溶液呈碱性且有一定的腐蚀性，能与酸发生复分解反应，也能与一些钙盐、钡盐发生复分解反应。溶液显碱性，可使酚酞变红。
-
稳定性
稳定性较强，但高温下也可分解，生成氧化钠和二氧化碳：
长期暴露在空气中能吸收空气中的水分及二氧化碳，生成碳酸氢钠，并结成硬块：
碳酸钠的结晶水合物石碱（Na2CO3·10H2O）在干燥的空气中易风化：
-
热力学函数
在（298.15K，100K）的热力学函数：
状态：固态
标准摩尔生成焓
：-1130.8 kJ·mol-1 [1]
标准摩尔生成吉布斯自由能
：-1048.1 kJ·mol-1 [1]
标准熵
：138.8 J·mol-1·K-1 [1]
-
水解反应
由于碳酸钠在水溶液中水解，电离出的碳酸根离子与水中氢离子结合成碳酸氢根离子，导致溶液中氢离子减少，剩下电离的氢氧根离子，所以溶液pH显碱性。
由于碳酸根可以结合水中的质子（即氢离子）生成碳酸氢根和碳酸，并且能结合酸中的质子释放二氧化碳。所以碳酸钠在酸碱质子理论中属于布朗斯特碱。
-
与酸反应
以盐酸为例。当盐酸足量时，生成氯化钠和碳酸，不稳定的碳酸立刻分解成二氧化碳和水。这个反应可以用来制备二氧化碳： [2]
总的化学方程式是：
当盐酸少量时发生如下反应：
碳酸钠与其他种类的酸也能发生类似的反应。
-
与碱反应
碳酸钠能和氢氧化钙、氢氧化钡等碱发生复分解反应，生成沉淀和氢氧化钠。工业上常用这种反应制备烧碱（俗称苛化法）： [3]
-
与盐反应
碳酸钠能和钙盐、钡盐等发生复分解反应，生成沉淀和新的钠盐：
由于碳酸钠在水中水解生成氢氧化钠和碳酸，它与某些盐的反应则会推动化学平衡向正方向移动，生成相应的碱和二氧化碳：
制备方法
编辑 播报实验室方法
实验室制取碳酸钠：
。
吕布兰法
最早在1791年，古人就开始用食盐、硫酸、煤、石灰石为原料生产碳酸钠，是为吕布兰法。
此法原料利用不充分、劳动条件恶劣、产品质量不佳，逐渐为索尔维法代替。
索氏制碱法
1859年，比利时人索尔维，用食盐、氨水、二氧化碳为原料，于室温下从溶液中析出碳酸氢钠，将它加热，即分解为碳酸钠，人们将此方法称为索氏制碱法，此法一直沿用至今 [9] 。
氨气与水和二氧化碳反应生成一分子的碳酸氢铵，这是第一步：
第二步是：碳酸氢铵与氯化钠反应生成的碳酸氢钠沉淀和氯化铵，碳酸氢钠之所以沉淀是因为它的溶解度较小。经过滤得到碳酸氢钠固体：
这两步总的化学方程式是：
第三步：加热分解碳酸氢钠，生成水、二氧化碳和碳酸钠即我们要的纯碱：
第四步：将第二步中副产的氯化铵和熟石灰混合加热，得到的氨气可循环利用：
侯氏制碱法
1943年中国人侯德榜留学海外归来，他结合中国内地缺盐的国情 ，对索尔维法进行改进，将纯碱和合成氨两大工业联合，同时生产碳酸钠和化肥氯化铵，大大地提高了食盐利用率，是为侯氏制碱法 [9] 。
第一步，氨气与水和二氧化碳反应生成一分子的碳酸氢铵，第二步碳酸氢铵与氯化钠反应生成的碳酸氢钠沉淀和氯化铵，碳酸氢钠之所以沉淀是因为它的溶解度较小。经过滤得到碳酸氢钠固体。（这两步和上面的索氏制碱法相同）。
侯氏制碱法生产流程
根据NH4Cl溶解度比NaCl大，而在低温下却比NaCl溶解度小的原理，在 278K～283K（5 ℃～10 ℃） 时，向母液中加入食盐细粉，而使NH4Cl单独结晶析出供做氮肥。
索氏制碱法和侯氏制碱法所不同的，是索氏法在整个制取过程中NH3是循环使用的，而侯氏法在整个制取过程中，CO2被循环利用，NH4Cl直接作为纯碱的副产品——肥料。所以，索氏法的产品是碳酸钠，副产品氯化钙；而侯氏法的产品是碳酸钠，副产品氯化铵。
此法优点：保留了氨碱法的优点，消除了它的缺点，使食盐的利用率提高到96%；NH4Cl可做氮肥；可与合成氨厂联合，使合成氨的原料气CO 转化成CO2，革除了CaCO3制CO2这一工序。
技术指标
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指标项目
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指 标
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1类
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2类
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3类
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总碱量（%）
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99
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98
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96
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氯化物（%）
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0.5
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0.9
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1.2
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水不溶物（%）
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0.04
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0.1
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0.15
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铁（%）
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0.004
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0.006
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0.010
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硫酸盐（%）
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0.03
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0.08
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-
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烧失量(%)
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0.8
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1.0
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1.3
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应用领域
编辑 播报
碳酸钠是重要的化工原料之一，广泛应用于轻工日化、建材、化学工业、食品工业、冶金、纺织、石油、国防、医药等领域， 用作制造其他化学品的原料、清洗剂、洗涤剂，也用于照相术和分析领域。其次是冶金、纺织、石油、国防、医药及其它工业。玻璃工业是纯碱的最大消费部门，每吨玻璃消耗纯碱0.2吨。在工业用纯碱中，主要是轻工、建材、化学工业，约占2/3，其次是冶金、纺织、石油、国防、医药及其他工业 [8] 。
1、玻璃工业是纯碱的最大消费来源，每吨玻璃消耗纯碱0.2t。主要用于浮法玻璃、显像管玻壳、光学玻璃等。
2、用于化工、冶金等。使用重质纯碱可以减少碱尘飞扬、降低原料消耗、改善劳动条件，还可提高产品质量，同时减轻碱粉对耐火材料的侵蚀作用，延长窑炉的使用寿命。
3、作缓冲剂、中和剂和面团改良剂，可用于糕点和面制食品，按生产需要适量使用。
4、作为洗涤剂用于羊毛漂洗，浴盐和医药用，鞣革中的碱剂。
5、用于食品工业，作中和剂、膨松剂，如制造氨基酸、酱油和面制食品如馒头、面包等。还可配成碱水加入面食中，增加弹性和延展性。碳酸钠还可以用于生产味精
6、彩电专用试剂
7、用于制药工业，作解酸药、渗透性轻泻剂。
8、用于化学及电化学除油、化学镀铜、铝的浸蚀、铝及合金的电解抛光、铝的化学氧化、磷化后的封闭、工序间的防锈、电解退除铬镀层和退除铬的氧化膜等，亦用于预镀铜、镀钢、镀钢铁合金电解液中
9、冶金工业用作冶炼助熔剂、选矿用浮选剂，炼钢和炼锑用作脱硫剂。
10、印染工业用作软水剂。
11、制革工业用于原料皮的脱脂、中和铬鞣革和提高铬鞣液碱度。
12、定量分析中标定酸液的基准。测定铝、硫、铜、铅和锌。检验尿液和全血葡萄糖。分析水泥中二氧化硅的助溶剂。金属金相分析等。
安全措施
编辑 播报危险性
碳酸钠粉尘对皮肤、呼吸道和眼睛有刺激作用，长时间接触本品溶液可能出现湿疹、皮肤松软、皮炎等。
消防措施
发生火灾可用水、干粉灭火剂、泡沫或二氧化碳施救。
急救措施
吸入：脱离现场移至空气清新的地方进行休息，如呼吸困难，进行输氧，然后就医。
食入：用水漱口，喝牛奶或蛋清，然后就医；
皮肤接触：立即脱去污染的衣着，用大量流动的清水进行冲洗至少15分钟，然后就医。
眼睛接触：立即提起眼睑，用大量清水或生理盐水清洗至少15分钟，然后就医 [7] 。
苏打四兄弟
编辑 播报苏打
苏打是Soda的音译，化学式为Na2CO3。它的名字颇多，学名叫碳酸钠，俗名称纯碱。带有结晶水的叫水合碳酸钠，有一水碳酸钠（Na2CO3·H2O）、七水碳酸钠（Na2CO3·7H2O）和十水碳酸钠（Na2CO3·10H2O）三种。
在三种苏打中，碳酸钠的用途最广。它是一种十分重要的化工产品，是玻璃、肥皂、纺织、造纸、制革等工业的重要原料。冶金工业以及净化水也都用到它。它还可用于其他钠化合物的制造。早在十八世纪，它就和硫酸、盐酸、硝酸、烧碱并列为基础化工原料——三酸两碱之一。在日常生活中，苏打也有很多用途，比如它可以直接作为洗涤剂使用，在蒸馒头时加一些苏打，可以中和发酵过程中产生的酸性物质。
小苏打
小苏打（碳酸氢钠）
小苏打是白色晶体，溶于水，水溶液呈弱碱性。
在热空气中，它能缓慢分解，放出一部分二氧化碳；加热至270℃时全部分解放出二氧化碳：
它也能与酸（如盐酸）作用放出二氧化碳：
小苏打的这些性质，使它在生产和生活中有许多重要的用途。在灭火器里，它是产生二氧化碳的原料之一；在食品工业上，它是发酵粉的一种主要原料；在制造清凉饮料时，它也是常用的一种原料；在医疗上，它是治疗胃酸过多的一种药剂。
大苏打
大苏打（硫代硫酸钠）
大苏打是无色透明的晶体，易溶于水，水溶液显弱碱性。它在33℃以上的干燥空气中风化而失去结晶水。
在中性、碱性溶液中较稳定，在酸性溶液中会迅速分解：
大苏打具有很强的络合能力，能跟溴化银形成络合物：
大苏打还具有较强的还原性，能将氯气等物质还原:
臭苏打
以上三种是较常见常用的三种“苏打”。除此之外有时”臭苏打“会提及进来。
硫化钠
硫化钠为无机化合物，纯硫化钠为无色结晶粉末。吸潮性强，易溶于水。水溶液呈强碱性反应。触及皮肤和毛发时会造成灼伤。故硫化钠俗称硫化碱。
硫化钠受撞击或者急剧加热可能发生爆炸，化学性质不稳定，遇酸会放出有毒的硫化氢气体：
词条图册
更多图册
- 1 曹锡章，宋天佑，王杏乔．《无机化学》（第三版）上册：高等教育出版社，1977年：483
- 2 编写人员．化学（九年级上册）．湖北：人民教育出版社），2012年
- 3 碳酸钠、碳酸氢钠和碳酸钙．义务教育教科书 化学（九年级下册）．湖北：人民教育出版社），2012年：74
- 4 纯碱 ．化源网[引用日期2022-10-13]
- 5 蔡呈腾. 科学史上的动人时刻 伟大的走钢丝者 [M]. 天津: 天津科学技术出版社, 2018: 47-49.
- 6 朱洪法，朱玉霞. 无机化工产品手册[M]. 北京: 金盾出版社, 2008: 32-33.
- 7 王文静，丁洁，方光静. 高等职业院校化学化工类规划教材 化工生产技术[M]. 青岛: 中国海洋大学出版社, 2017: 78-79.
- 8 张福隆. 纯碱的用途[J]. 纯碱工业, 1980, (04): 37-38.
- 9 夏征农. 辞海 工程技术分册 [M]. 上海: 上海辞书出版社, 1987-12: 913.